Издателям
Вышедшие номера
Влияние малоамплитудных осцилляций нагрузки на наноконтактные характеристики материалов в процессе наноиндентирования
Головин Ю.И.1, Коренков В.В.1, Разливалова С.С.1
1Научно-исследовательский институт "Нанотехнологии и наноматериалы" Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина, Тамбов, Россия
Email: yugolovin@yandex.ru
Поступила в редакцию: 25 октября 2016 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2017 г.

Критически проанализирован метод непрерывного измерения контактной жесткости, позволяющий непрерывно определять физико-механические свойства исследуемых материалов в процессе внедрения индентора под действием медленно растущей нагрузки при наноиндентировании. Границы применимости этого подхода к характеризации определяются условиями тестирования, при которых дополнительное наложение малоамплитудных осцилляций не влияет на механизмы, кинетику и величину пластической деформации материала под индентором. На примере материалов с аморфной структурой, ГЦК- и ОЦК-решетками показано, что различные методы определения наноконтактных характеристик материалов обладают разной чувствительностью к малоамплитудным осцилляциям нагрузки. Определены значения амплитуд осцилляций и диапазон глубин отпечатка, для которых влиянием осцилляций можно пренебречь. Выявлены закономерности влияния осцилляций на поведение контактных (локальных) характеристик исследованных материалов в закритических режимах. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант N 15-19-00181). DOI: 10.21883/FTT.2017.06.44483.398
  • W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Mater. Res. 19, 3 (2004)
  • W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Mater. Res. 7, 1564 (1992)
  • J. Hay, G. Pharr. ASM Handbook 8, 232 (2003)
  • A.C. Fischer-Cripps. Naation. Springer, N.Y. (2011). 279 p
  • Naation in materials science / Ed. J. Nemecek. In Tech, Rijeca (2012). 208 p
  • International Standard ISO 14577. Parts 1--4. Geneva, Switzerland (2013)
  • J. Hay, P. Agee, E. Herbert. Experiment. Techniques 34, 3, 86 (2010)
  • E.G. Herbert, W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Phys. D 41, 074021 (2008)
  • S.R. Kohen, E. Kalfon-Kohen. Beilstein J. Nanotechnol. 4, 815 (2013)
  • X. Li, B. Bhushan. Mater. Charact. 48, 11 (2002)
  • W.C. Oliver, J.B. Pethica. Patent US 4848141 (1989)
  • K.W. Siu, A.H.W. Ngan. Phil. Mag. 93, 449 (2013)
  • S. Pathak, S.R. Kalidindi. Mater. Sci. Eng. R 91, 1 (2015)
  • M.L.B. Palasio, B. Bhushan. Mater. Charact. 78, 1 (2013)
  • P.J. Wei, J.F. Lin. J. Mater. Res. 24, 599 (2009)
  • X.Y. Zhou, Z.D. Jiang, H.R. Wang, Q. Zhu. J. Phys.: Conf. Ser. 48, 1096 (2006)
  • X. Li, B. Bhushan. Scripta Mater. 42, 929 (2000)
  • M. Scrzypczak, C. Guerret-Piecourt, S. Bec, J.-L. Loubet, O. Guerret. J. Eur. Ceram. Soc. 29, 1021 (2009)
  • M.D. Diop. In: Naation in material science / Ed. J. Nemecek. In Tech, Rieka (2012). P. 205--228
  • R. Foschia, M. Jobin, S. Hengsberger. Micron 40, 51 (2009)
  • A. Puskar. Internal friction of materials. Cambridge International Science Publ. (2001). 328 p
  • Г.А. Малыгин. ФТТ 42, 69 (2000)
  • K.W. Siu, A.H.W. Ngan. Phil. Mag. 91, 4367 (2011)
  • K.W. Siu, A.H.W. Ngan. Mater. Sci. Eng. A 572, 56 (2013)
  • C. Du, L. Xie. Modeling and control of vibrations in mechanical systems. CRC Press, Boca Raton (2010). 304 p
  • M.J. Cordill, N.R. Moody, W.W. Gerberich. J. Mater. Res. 23, 1604 (2008)
  • M.J. Cordill, M.S. Lund, J. Parker, C. Leighten, A.K. Nair, D. Farkas, N.R. Moody, W.W. Gerberich. Int. J. Plasticity 25, 2045 (2009)
  • M.J. Cordill, N.R. Moody, W.W. Gerberich. Inter. J. Plasticity 25, 281 (2009)
  • G.M. Pharr, J.H. Strader, W.C. Oliver. J. Mater. Res. 24, 653 (2009)
  • S.J. Vachhani, R.D. Doherty, S.R. Kalidindi. Acta Mater. 61, 3744 (2013)
  • G. Guillonneau, G. Kermouche, J. Teisseire, E. Barthel, S. Bec, J.-L. Loubet. Phil. Mag. 95, 1999 (2015)
  • G. Guillonneau, G. Kermouche, S. Bec, J.-L. Loubet. Tribology Int. 70, 190 (2014)
  • A.H. Almasri, G.Z. Voyiadjis. J. Eng. Mater. Technol. 129, 505 (2007)
  • E.G. Herbert, K.E. Johanns, R.S. Singleton. J. Mater. Res. 28, 3029 (2013)
  • M. Troyon, L. Huang. J. Mater. Res. 20, 610 (2005)
  • L. Charleux, V. Keryvin, M. Nivard, J.-P. Guin, J.-C. Sangleboeuf, Y. Yokoyama. Acta Mater. 70, 249 (2014)
  • Ю.И. Головин. ФТТ 51, 2118 (2008)
  • B.N. Lucas, W.C. Oliver, J.E. Swindeman. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 522, 3 (1998)
  • Ю.И. Головин. Наноиндентирование и его возможности. Машиностроение, М. (2009). 312 с
  • D. Lorenz, A. Zeckzer, U. Hilpert, P. Grau, H. Johansen, H.S. Leipner. Phys. Rev. B 67, 172101 (2003)
  • H.S. Leipner, D. Lorenz, A. Zeckzer, H. Lei, P. Grau. Physica B 308--310, 446 (2001)
  • J. Li, K.J. Van Vliet, T. Zhu, S. Yip, S. Suresh. Nature 418, 307 (2002)
  • K.J. Van Vliet, J. Li, T. Zhu, S. Yip, S. Suresh. Phys. Rev. B 67, 104105 (2003)
  • T. Zhu, J. Li, K. Van Vliet, S. Ogata, S. Yip, S. Suresh. J. Mech. Phys. Solids 52, 691 (2004)
  • I. Szlufarska. Mater. Today 9, 42 (2006)
  • D.A. Lucca, K. Herrmann, M. Klopfstein. CIRP Annals--Manuf. Technol. 59, 803 (2010)
  • T.Y. Tsui, W.C. Oliver, G.M. Pharr. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 436, 147 (1996)
  • G.Z. Voyiadjis, R. Peters. Acta Mech. 211, 131 (2010)
  • A.H. Almasri, G.Z. Voyiadjis. Acta Mech. 209, 1 (2010)
  • Y. Liu, A.H.W. Ngan. Scripta Mater. 44, 237 (2001)
  • G.Z. Voyiadjis, A.H. Almasri, T. Park. Mech. Res. Commun. 37, 307 (2010)
  • N.A. Stelmashenko, M.G. Walls, L.M. Brown, Yu.V. Milman. Acta Met. Mater. 41, 2855 (1993)
  • N.I. Tymiak, D.E. Kramer, D.F. Bahr, W.W. Gerberich. Acta Mater. 49, 1021 (2001)
  • T. Chudoba, P. Schwaller, R. Rabe, J.-M. Breguet, J. Michler. Phil. Mag. 86, 5265 (2006)
  • Y. Huang, F. Zhang, K.C. Hwang, W.D. Nix, G.M. Pharr, G. Feng. J. Mech. Phys. Solids 54, 1668 (2006)
  • W.W. Gerberich, N.I. Tymiak, J.C. Grunlan, M.F. Horstemeyer, M.I. Baskes. J. Appl. Mech. 69, 433 (2002)
  • A.V. Kulkarni, B. Bhushan. Mater. Lett. 29, 221 (1996)
  • D. Chrobak, K. Nordlund, R. Nowak. Phys. Rev. Lett. 98, 045502 (2007).
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.